Doktorka Dominika Fričová sa stala tohtoročnou víťazkou L’Oréal-UNESCO Pre ženy vo vede v kategórii Vedkyňa od 36 do 45 rokov.
Na Slovensko sa vrátila po niekoľkých rokoch v zahraničí, jej posledným pracoviskom bola prestížna Mayo Clinic v USA. Aktuálne skúma Parkinsonovu chorobu v Neuroimunologickom ústave Slovenskej akadémie vied (SAV).
Okrem výskumnej činnosti sa venuje aj akademickej práci, na Katedre Biochémie Prírodovedeckej fakulty UK učí nový predmet Základy neurobiológie. Spájať vedecké sily a prepájať vedeckú komunitu sa snaží prostredníctvom občianskeho združenia Žijem vedu, ktorého je zakladateľkou.
V rozhovore sme sa rozprávali o tom, prečo sa rozhodla na Slovensko vrátiť, čo bolo na jej návrate najťažšie, aký má pocit z prvých prednášok na Prírodovedeckej fakulte UK a tiež nám priblížila bunkové mechanizmy, ktoré sprevádzajú Parkinsonovu chorobu a prečo si myslí, že jej príčinou by mohli byť aj senescenčné bunky, ktoré v laboratóriu skúma.
Pracovali ste v rôznych zahraničných laboratóriách, v Prahe, v Dánsku aj v USA. Prečo ste sa rozhodli vrátiť na Slovensko?
Už keď som odchádzala vedela som, že je veľká pravdepodobnosť, že sa vrátim. Nevedela som presne kam, zvažovala som Českú republiku, Rakúsko, alebo Nemecko, ale vedela som, že by som chcela pracovať niekde bližšie. Potom sa mi naskytla možnosť ísť do USA a pracovať na Mayo Clinic.
Amerika je veľmi ďaleko, a za rok som mala k dispozícii len pätnásť dní dovolenky. Vždy som ich využila len na to, aby som prišla na Slovensko a videla sa s rodinou. Počas môjho pôsobenia v USA som sa rozviedla s manželom a cítila som sa stále osamelejšie. Chýbala mi rodina a zázemie. Domov je len jeden a ja som pocítila, že chcem ísť domov. Prispeli k tomu aj ďalšie dva faktory. Prvým bolo, že som založila občianske združenie Žijem vedu. Lákalo ma prísť pomôcť slovenskej vede, čo vyžadovalo, aby som bola na Slovensku fyzicky, pretože z Ameriky sa to realizuje ťažko. Druhým dôvodom bolo, že som bola finančne zabezpečená a nemusela sa obávať o to, či ma príjem v slovenskej vede uživí.
Trvalo vám dlho, než ste sa naozaj rozhodli, že sa vrátite?
Áno, pretože som po rozvode nechcela urobiť žiadne unáhlené rozhodnutie. Veľa som uvažovala najmä nad tým, čo skutočne chcem a ako chcem, aby môj život vyzeral. A zistila som, že jedna s vecí, ktoré chcem, je lepší svet pre slovenskú vedu. Možno to znie naivne, ale naozaj som to to tak cítila.
Zvažovali ste pri svojom návrate aj iný ako Neuroimunologický ústav SAV?
Uvažovala som nad Prírodovedeckou fakultou UK, pretože to je moja pôvodná alma mater. Beriem ju ako základňu mojej vedeckej výchovy. Nakoniec som sa rozhodla pre Neuroimunologický ústav SAV, pretože na Prírodovedeckej fakulte nemali vybavenie, ktoré na svoje experimenty potrebujem. Keby ho mali, asi sa rozhodnem inak. Okrem toho, keď som sa vracala, podávala som žiadosti o rôzne návratové granty. Veľká časť grantových aplikácií sa venovala práve tomu, na aké pracovisko sa človek vracia, a čo mu to pracovisko dokáže poskytnúť. Keďže Katedra Biochémie Prírodovedeckej fakulty UK, ktorú som zvažovala, nemá neurobiologické pracovisko, jej výber by som zdôvodňovala omnoho ťažšie.
Napriek tomu s Katedrou Biochémie Prírodovedeckej fakulty UK spolupracujete, v akademickom roku 2020/2021 vyučujete predmet Základy neurobiológie. Už máte za sebou aj prvé prednášky. Aké to pre vás bolo?
Už sme mali tri hodiny a boli skvelé. Keďže prvýkrát učím takýto predmet, som z toho vždy vystresovaná a vyžaduje to veľa prípravy z mojej strany. V zásade mi trvá niekoľko týždňov, než pripravím jednu prednášku. Úprimne dúfam, že ďalšie roky budem len obnovovať prednášky, ktoré som si tento rok vytvorila.
Čo vás na prednáškach stresuje?
Bývam v strese z toho, že nebudem vedieť odpovedať na otázky študentov, a častokrát naozaj aj neviem. Dokonca si myslím, že viac učia študenti mňa ako ja ich, pretože vždy dostanem niekoľko otázok, na ktoré neviem odpoveď. Vytvorili sme si so študentmi taký systém, že vždy večer po prednáške ešte dohľadám informácie, ktoré sa pýtali a pošlem im email s dodatočnými informáciami a opravami. Napíšem im, v čom som sa mýlila, lebo áno, zvyknem sa aj mýliť.
Majú biochemici záujem o neurobiológiu?
Áno, majú. Je to voliteľný predmet a prihlásilo sa naň pätnásť ľudí, čo je takmer celý štvrtácky ročník. Teším sa z toho, je to pre mňa veľká pocta. Žiaľ, kvôli pandemickej situácii prebieha všetko iba online, čo je trošku zvláštny pocit, pretože človek rozpráva do monitora a nevidí študentov. Asi by som mala väčšiu radosť, keby sme sa stretávali naživo, ale na druhej strane je skvelé, že sa pýtajú a sú zvedaví.
Viete povedať nejakú záľudnú otázku, na ktorú ste nevedeli odpovedať?
Napríklad, keď som prednášala o tom, že v mozgu nemáme receptory bolesti, takže si ho necítime. Ilustrovala som to na hororovom filme Hanibal, kde je scéna, kde naozaj človeku otvoria mozog a jedia ho, a on to vôbec necíti. Načo som dostala otázku, že ako to, že máme bolesť hlavy, keď si necítime mozog?
A ako je teda možné, že nás bolí hlava, keď si necítime mozog?
Za bolesť hlavy sú zodpovedné štruktúry okolo mozgu a v mozgu, v ktorých receptory bolesti sú. Bolesť hlavy môže mať neurovaskulárny pôvod a teda pochádza z receptorov v krvnom riečisku, ktoré zásobuje mozog. Tiež to môžu byť receptory na „plenách“ mozgu, ktorými je mozog obalený. Alebo v svaloch na hlave a krku. Vraj preto hovoríme, že nás bolí hlava a nie že nás bolí mozog. Aj keď tiež treba podotknúť, že stále detailne nerozumieme patofyziológii migrén.
Vo svojom výskume sa venujete Parkinsonovej chorobe, pri ktorej selektívne odumierajú dopaminergné neuróny. Načo vlastne dopaminergné neuróny v mozgu máme a prečo je problém, keď odumierajú?
Dopaminergné neuróny produkujú dopamín, čo je jeden zo základných neuroprenášačov v mozgu. Hovorí sa mu často aj neuroprenášač odmeny, pretože sa ním odmeňujeme. Je to prenášač vďaka ktorému nás zaplaví dobrý pocit, keď sa nám niečo podarí. Okrem toho je však aj dôležitým regulátorom pohybu. Práve preto odumieranie dopaminergných neurónov sa prejavuje najmä rigiditou, teda strnulosťou pohybov, a neskôr to vyústi do typického znaku, ktorým je tras rúk. Parkinsonova chorba má však aj mnoho ďalších, menej známych príznakov, medzi ktoré patrí aj zápcha, depresie, či poruchy pamäte. Možno to znie banálne, no tieto faktory výrazne ovplyvňujú kvalitu života pacientov. Parkinsonova choroba je po Alzheimerovej chorobe druhé najčastejšie neurodegeneratívne ochorenie. A často je práve popri Alzheimerovej chorobe odsunutá na vedľajšiu koľaj, avšak je tiež veľmi závažná, neliečiteľná a smrteľná.
Váš výskum je zameraný na senescenciu. Ide o jav, kedy sa bunky prestanú deliť a začnú do svojho okolia vypúšťať rôzne zápalové faktory. Nie je to nič netradičné, ide o normálnu bunkovú odpoveď na poškodenie, ale problém nastáva ak je týchto senescenčných buniek v mozgu veľa a hromadia sa. Kedy a prečo sa tieto bunky začnú hromadiť?
Za normálnych okolností sú senescenčné bunky odstraňované imunitným systémom. Hromadiť sa začínajú väčšinou v priebehu starnutia, kedy ich imunitný systém nestíha odstraňovať. Nadmerná tvorba a hromadenie senescenčných buniek je často spojená práve s ochoreniami, v ktorých je hlavným rizikovým faktorom vek. Napríklad srdcovo-cievne alebo obličkové ochorenia. Experimenty na myšiach ukázali, že ak senscenčné bunky v neskoršom veku odstránime, začnú pokusné zvieratá starnúť pomalšie. Zatiaľ však vedci neodhalili, aká je úloha senescenčných buniek v nervovom systéme.
Ako je to možné?
Je to spôsobené tým, že nervové bunky sa počas života nedelia. A keďže sa prirodzene nedelia, ťažko sa skúma, či je to dôsledkom senescencie alebo nie. Preto sa tomu až tak veľa výskumných tímov nevenovalo. Stále častejšie sa však objavujú štúdie, ktoré opisujú úlohu senescenčných buniek počas starnutia. A starnutie je hlavným rizkovým faktorom aj pri neurodegeneratívnych ochoreniach ako je Alzheimerova a Parkinsonova choroba, preto vedci začínajú stále viac skúmať vzťah senescenčných buniek a týchto ochorení.
Vedci teda vidia riešenie v látke, ktorá by dokázala odstraňovať senescenčné bunky v mozgu. Ak by sme ich však odstránili všetky, nenastal by opačný problém? Že ich máme málo?
Nie, treba to chápať tak, že ak sa bunka v mozgu zmení na senescenčnú bunku, privolá k sebe imunitné bunky, aby ju odstránili. Keď už imunitný systém nestíha dostatočne rýchlo senescenčné bunky odstraňovať, začnú sa v mozgu hromadiť. Ak by sme vytvorili látku, ktorá by dokázala senescenčné bunky odstrániť, neodstránila by ich okamžite všetky, iba by pomohla imunitnému systému odstrániť ich nadbytok, a zabránila ich hromadeniu.
Najprv by sme však v našom výskume chceli zistiť, či v neurónoch naozaj existuje senescencia, akým spôsobom sa zapína/aktivuje, kedy a ako vytvoriť reportérový systém, a zistiť, ktoré malé molekuly, by mohli senescenciu ovplyvniť. Až v poslednom kroku, a v spolupráci s chemikmi by sme potom mohli navrhnúť liek, ktorý by sa dal pri Parkinsonovej chorobe použiť, a ktorý by účinne odstraňoval senescenčné bunky.
Senescenčné bunky predstavujú len jednu z vedeckých teórií spojených s Parkinsonovou chorobou. Prečo ste sa vo výskume vybrali práve týmto smerom?
Vyplynulo to z mojich skúseností. K senescencii som sa dostala prvýkrát potom ako som skončila doktorát. Pracovala som na projekte, v ktorom sme vytvárali v myšiach senescenčný reportérový systém. To znamená, že za marker senescencie, ktorý je napríklad P16 sme prilepili nejakú značku, a keď sa proteín P16 zapol, tak sa zapla (rozsvietila) aj pripnutá značka.
Zároveň som v tomto období objavila inzerát na Mayo Clinic, kde hľadali človeka, ktorý bude mať skúsenosť s CRISPR-Case9 a tiež s mitochondriami. Obe som mala, takže som na Mayo Clinic zaslala prihlášku a po prvom pohovore mi dali úlohu, v ktorej sa pýtali, čo si myslím, aké sú najväčšie otázky vo výskume Parkinsonovej choroby a ako by som ich riešila. Napísala som tri základné projekty, pričom v jednom z nich som sa zamerala práve na úlohu senescencie, ktorá ma napadla práve vďaka mojej skúsenosti so senescenčným reportérovým systémom. V danej dobe na senescenčných bunkách v spojení s Parkinsonovou chorobou takmer nikto nepracoval, preto práve táto myšlienka vedúceho laboratória na Mayo Clinic veľmi nadchla.
Je šanca na túto tému dostať grant na Slovensku?
Pokúšam sa o to. Žiadala som o grant VEGA, na ktorého výsledky zatiaľ čakám. A žiadala som aj o Marie Curie fellowship.
